Die digitale 3D-Rekonstruktion von Kulturdenkmälern ist eine längerfristige Projektinitiative der FHNW zum Aufbau eines interaktiven, digitalen 3D-Archivs von kulturhistorisch wertvollen Bauten und Objekten.
Zusammenfassung
Bei der Erstellung dieser virtuellen 3D-Modelle werden moderne geodätische Mess- und Auswerteverfahren eingesetzt und laufend weiter entwickelt. 3D Cultural Heritage erlaubt den Einbezug von Studierenden und ermöglicht diesen die intensive Auseinandersetzung mit kulturhistorisch wertvollen Objekten. Ausgehend von der Nordwestschweiz soll der regionale Schwerpunkt zukünftig auf die ganze Schweiz und das grenznahe Ausland ausgedehnt werden. Mit der Weiterentwicklung web-basierter 3D-Geoinformationstechnologien sollen die virtuellen Objekte aus dem Projekt schon bald der Öffentlichkeit zugänglich gemacht werden.
Motivation und Zielsetzung
Der unschätzbare Wert von Kulturdenkmälern wird oft erst dann erkannt, wenn diese bedroht oder bereits zerstört sind. Dies haben der Brand der Kapellbrücke in Luzern oder die mutwillige Zerstörung der grossen Buddha-Statuen im afghanischen Bamiyan nur allzu deutlich in Erinnerung gerufen. Die Erstellung von realitätstreuen virtuellen Modellen von Kulturdenkmälern ist eine wirkungsvolle Massnahme, um im schlimmsten Fall deren vollständige Rekonstruktion zu ermöglichen. Neben der langfristigen digitalen Konservierung kann die Erstellung eines virtuellen 3D-Modells aber auch weitere, durchaus konkrete Gründe haben. So dienen die erstellten 3D-Modelle als Grundlage für archäologische oder bauhistorische Untersuchungen, als moderne Planungsgrundlage für Sanierungen oder zur Präsentation in der Öffentlichkeit.
Verfahren und Technologien
Die dreidimensionale Modellierung von Kulturdenkmälern bietet eine Reihe von Herausforderungen: eine hohe Genauigkeit im Millimeter- bis Zentimeterbereich; ein grosses Mass an Realitätstreue z.B. bei Farben und Materialien; komplexe und unregelmässige Formen und sehr oft eine schwierige Zugänglichkeit, insbesondere bei Burgen und Schlössern. Die Lösung liegt im Einsatz von neuen berührungslosen Messverfahren. Dazu gehören photogrammetrische Aufnahmen mit hoch auflösenden Digitalkameras, hoch präzise Messungen mit der neusten Generation reflektorloser Tachymeter und die blitzschnelle Erfassung von Millionen von 3D-Punkten mit terrestrischen Laser-Scannern.
Instrumente zur Aufnahme von Objekten (von links nach rechts): Reflektorloser Tachymeter TPS1200, Terrestrischer Laserscanner Leica Scanstation2, Hochauflösende Digitalkamera Nikon D100
Bei der Auswertung dieser sehr unterschiedlichen Messdaten kommen photogrammetrische Auswertesoftware, Bildverarbeitungsprogramme, CAD-Software und neu auch 3D-Geoinformationssysteme zum Einsatz.
Resultate
Im Rahmen der Projektinitiative '3D Cultural Heritage' wurde bereits eine ganze Reihe von Kulturdenkmälern dreidimensional modelliert und 'archiviert'. Zu den laufenden oder bereits abgeschlossenen Projekten gehören:
Projekt zur Erstellung eines vollständigen 3D-Modells der Ruine Homburg bei Läufelfingen, BL.
Projekt zur Erstellung eines vollständigen 3D-Modells des Schlosses Wildenstein.
Projekt zur Erstellung eines vollständigen 3D-Modells des historischen Kartonmodells basiert auf dem Ist-Zustand von Solothurn im Jahr 1830.
Diplomarbeit von Claudia Graf und Cornelia Krimmling von der Partnerhochschule HTW Dresden (D).
Umfangreiches 3D-Modell der Schlossanlage mit einem detailreichen Modell des Schlosses und der alten Holzbrücke sowie der Schlosskapelle. Projekt der Abschlussklasse V5/2000.
Dreidimensionales digitales Stadtmodell von Augusta Raurica, photogrammetrisch rekonstruiert aus einem existierenden Holzmodell. Gemeinschaftsprojekt mit der Römerstadt Augusta Raurica.
Römerstadt Augusta Raurica
Digitale Rekonstruktion der Insula 30, eines Stadtteils von Augusta Raurica, im Rahmen der Diplomarbeit in Geomatik von Ivo Burkhalter.
Ausblick
Für das Institut Vermessung und Geoinformation dient die Projektinitiative '3D Cultural Heritage' auch als Freiluft-Labor und als Ideenbörse für die eigenen Forschungs- und Entwicklungsarbeiten im Bereich der 3D-Geoinformationssysteme (Projekt DILAS) und der webbasierten 3D-Geoinformationsdienste (Projekt Geo-Roaming). Diese haben unter anderem das Ziel, die Vergangenheit mit modernen Geoinformationstechnologien neu zu beleben und geschützte Objekte und Landschaften über das Internet einer breiten Öffentlichkeit zugänglich zu machen. Damit eröffnen sich auch völlig neue Möglichkeiten für den regionalen Tourismus oder das Standortmarketing.
Kontakt
Haben Sie Fragen zu 3D Cultural Heritage? Der Projektleiter beantwortet sie Ihnen gerne:
Stephan Nebiker, Professor für Geoinformatik, Photogrammetrie und Fernerkundung
Links & Infos
Weiterführende Links zur Projektinitiative "3D Cultural Heritage":
Leica Geosystems | |
Terra Vermessungen |
P.S. Was bedeutet der Begriff Geomatik?
Im Begriff Geomatik stecken die zwei Kernkompetenzen der GEOdäsie, der Wissenschaft zur Vermessung der Erde, und der InforMATIK.